High-density bacterial immobilization strategies for the development of microbial biosensors

Autor: Vigués Frantzen, Núria
Přispěvatelé: Mas Gordi, Jordi, Muñoz Berbel, Xavier
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Universitat Autònoma de Barcelona
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
TDR. Tesis Doctorales en Red
instname
TDR: Tesis Doctorales en Red
CBUC, CESCA
Popis: Els biosensors microbians són dispositius analítics que utilitzen microorganismes com elements de reconeixement. Els microorganismes s’immobilitzen a la superfície del transductor de manera que la interacció microorganisme-analit genera una senyal (electroquímica, òptica, entre altres) que pot ser quantificada. Els biosensors microbians es poden fer servir en diferents àmbits d’aplicació com al diagnòstic clínic, la indústria alimentària o la monitorització mediambiental amb l’avantatge de ser portables, simples, barats, i per tant bones alternatives als mètodes de laboratori. Desafortunadament, el desenvolupament de biosensors microbians es veu obstaculitzat per: (i) la baixa reproductibilitat que presenten els protocols d’immobilització de les cèl·lules, (ii) la seva poca sensibilitat, deguda a la dificultat d’immobilitzar elevades concentracions de microorganismes, i (iii) la curta vida útil dels mateixos, deguda a la mort cel·lular durant el procés d’immobilització o emmagatzematge. Aquesta tesi descriu el desenvolupament de dues estratègies d’immobilització que permeten el confinament reproduïble de microorganismes a la superfície d’un elèctrode, amb elevades densitats i de manera reproduïble, i al mateix temps proporciona un entorn fisiològic que permet una adequada difusió dels nutrients, garantint la funcionalitat i la viabilitat dels microorganismes atrapats. En la primera estratègia, les cèl·lules microbianes romanen atrapades en una matriu polimèrica d’alginat-grafit electrodepositada a la superfície de l‘elèctrode mitjançant condicions molt suaus i fisiològiques (temperatura ambient, medi aquós, pH neutre…) de polimerització. Els elèctrodes recoberts d’alginat conductor s’obtenen després de l’electrodeposició potenciostàtica de mostres d’alginat dopades amb grafit (fins al 4% de grafit). La presència de grafit redueix la passivació de l’elèctrode i millora la resposta electroquímica dels sensors recoberts d’alginat. L’atrapament de microorganismes és molt eficient (4.4x107 cèl·lules per elèctrode) i reproduïble (CV
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: